Chào em, cô rất vui khi nhận được câu hỏi của em. Đây là một dạng bài tập nhận biết chất rất cơ bản và quan trọng trong chương trình Hóa học lớp 9. Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần dựa vào tính chất hóa học đặc trưng của mỗi chất mà em đã được học.

Cô sẽ hướng dẫn em giải bài tập này một cách chi tiết và dễ hiểu nhất nhé.

BÀI GIẢI
Để phân biệt hai khí không màu là metan (CH₄) và cacbonic (CO₂), ta sẽ dựa vào tính chất hóa học khác biệt của chúng. Khí CO₂ là một oxit axit, có khả năng tác dụng với dung dịch bazơ, trong khi CH₄ (một hiđrocacbon no) ở điều kiện thường thì khá trơ về mặt hóa học, không phản ứng với dung dịch bazơ.

Thuốc thử chúng ta lựa chọn là dung dịch nước vôi trong (canxi hiđroxit), công thức hóa học là Ca(OH)₂.

Các bước tiến hành như sau:

Bước 1: Trích mẫu thử.
Lấy hai mẫu khí từ hai lọ riêng biệt vào hai ống nghiệm sạch. Để dễ phân biệt, ta nên đánh số thứ tự cho hai ống nghiệm (ví dụ: ống 1, ống 2).

Bước 2: Tiến hành thí nghiệm.
Dẫn lần lượt từng khí ở hai ống nghiệm lội từ từ qua hai cốc riêng biệt chứa sẵn dung dịch nước vôi trong.

Bước 3: Quan sát hiện tượng và kết luận.
Sau khi dẫn khí qua dung dịch nước vôi trong, ta quan sát hiện tượng xảy ra ở hai cốc:

– Cốc nào thấy dung dịch nước vôi trong bị vẩn đục, xuất hiện kết tủa màu trắng thì khí được dẫn vào là khí cacbonic (CO₂).

– Cốc còn lại không có hiện tượng gì xảy ra, dung dịch vẫn trong suốt thì khí được dẫn vào là khí metan (CH₄).

Giải thích và viết phương trình hóa học:

Sở dĩ có hiện tượng vẩn đục là do khí CO₂ đã phản ứng với Ca(OH)₂ trong dung dịch nước vôi trong, tạo ra muối canxi cacbonat (CaCO₃) là một chất rắn không tan, màu trắng.

Phương trình hóa học của phản ứng:
\[CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O\]
(Khí) (Dung dịch) (Chất rắn) (Lỏng)

Khí metan (CH₄) không có tính chất này nên không phản ứng với dung dịch Ca(OH)₂, do đó không gây ra hiện tượng gì.

Vậy là chúng ta đã phân biệt được hai khí CH₄ và CO₂ bằng phương pháp hóa học rồi. Em hãy ghi nhớ rằng, chìa khóa của dạng bài nhận biết là nắm vững tính chất hóa học đặc trưng của từng chất nhé.

Chúc em học tốt